氫能行業(yè)專題研究之四：液態(tài)儲氫大規(guī)模長距離運輸理想方案產(chǎn)業(yè)化持續(xù)推進

證證券研究報告|2023年7月30日氫氫能行業(yè)專題研究之四：液態(tài)儲氫大規(guī)模長距離運輸理想方案，產(chǎn)業(yè)化持續(xù)推進行業(yè)研究·行業(yè)專題電力設備新能源·氫能超配·(維持評級)證券分析師：王蔚angweiqi2@S0980520080003聯(lián)系人：徐文uwenhui@請請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容報告摘要氫的儲運是當前我國氫能行業(yè)大規(guī)模發(fā)展的痛點，低溫液態(tài)儲氫和有機液態(tài)儲氫技術(shù)均適用于大規(guī)模長距離氫氣運輸。氫儲運環(huán)節(jié)處于氫能產(chǎn)業(yè)鏈中游，連接制氫和用氫端，我國氫能供需存在錯配，供給端我國氫氣資源“西富東貧，北多南少”而在需求方面呈現(xiàn)相反狀況，同時目前氫儲運環(huán)節(jié)存在成本高、儲氫難的問題，因而高效、低成本的氫氣儲運技術(shù)是大力發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的必要保障。液態(tài)儲氫技術(shù)主要包含低溫液態(tài)儲能技術(shù)和有機液態(tài)儲能技術(shù)，其優(yōu)勢在于：1)相較于高壓氣態(tài)儲氫密度23.5-40kg/m3，低溫液態(tài)儲氫體積密度為70.6kg/m3，有機液態(tài)儲氫體積密度為47-60kg/m3，液態(tài)儲氫密度更大；2)液態(tài)儲氫在常壓下儲存，儲運安全性較好；3)液態(tài)儲氫儲運成本對運輸距離不敏感，適合大規(guī)模長距離運輸。國內(nèi)低溫液氫產(chǎn)業(yè)化積極推進，核心設備國產(chǎn)化是關(guān)鍵。近年來國內(nèi)規(guī)劃中的液氫工廠項目達到十余項，國內(nèi)整體產(chǎn)液氫規(guī)模正在迅速提升，產(chǎn)業(yè)化積極推進。從產(chǎn)業(yè)鏈上看，1)氫液化環(huán)節(jié)占低溫液氫產(chǎn)業(yè)鏈成本比例較高，該環(huán)節(jié)未來呈現(xiàn)兩大趨勢，一方面降低系統(tǒng)綜合能耗，當規(guī)模擴大時，氫液化的能耗和單位成本將顯著降低，液氫達到足夠的規(guī)模后將更具經(jīng)濟性；另一方面核心設備國產(chǎn)化，透平膨脹機和正仲氫轉(zhuǎn)化器等設備國產(chǎn)化仍需攻克難點。2)車載液氫供氫系統(tǒng)，整體特點在于大儲氫量，供應長續(xù)航，與高壓氣瓶相比，當容量相等時裝載液氫瓶的運輸車裝載質(zhì)量更輕。3)液氫加注環(huán)節(jié)，液氫泵是提高能效、降低成本并適用于液氫產(chǎn)業(yè)市場化和大規(guī)模應用的關(guān)鍵核心設備。目前國際上掌握高壓液氫泵技術(shù)的企業(yè)主要包括美國ACD公司，德國林德公司和法國Cryostar公司，國內(nèi)部分公司和科研院所開展了對高壓液氫泵的研制，正在進行國產(chǎn)化替代。有機液態(tài)儲氫技術(shù)在大規(guī)模氫儲運中方面有較好發(fā)展?jié)摿?。有機液氫技術(shù)原理在于通過液體有機物與氫結(jié)合以實現(xiàn)氫的儲存，通過可逆反應實現(xiàn)氫的釋放。隨著技術(shù)不斷發(fā)展，甲基環(huán)己烷體系、乙基咔唑體系和二芐基甲苯體系儲氫材料逐步體現(xiàn)商用潛力。在產(chǎn)業(yè)化應用中，海外方面已將有機液氫技術(shù)應用于遠洋貿(mào)易運輸、工業(yè)和電網(wǎng)領(lǐng)域。國內(nèi)技術(shù)起步稍晚，以武漢氫陽能源為代表的企業(yè)已在加氫站、建筑供熱、工業(yè)等多領(lǐng)域推進有機液態(tài)儲氫應用。低溫液氫產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)：蜀道裝備、冰輪環(huán)境、杭氧股份、雪人股份、中泰股份、厚普股份、富瑞特裝、致遠新能，京城股份，航天晨光，鴻達興業(yè)，嘉化能液氫產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)：金宏氣體、中國化學、武漢氫陽能源、陜西氫易能源、陜西御氫等。風險提示：全球氫能政策推進不及預期，液氫產(chǎn)業(yè)化推進不及預期，關(guān)鍵材料和裝備國產(chǎn)化進程不達預期。請請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容儲氫方式介紹低溫液態(tài)儲氫分析有機液態(tài)儲氫分析總結(jié)請請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容第第一章儲氫方式介紹請請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容全球碳中和推動氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展氫能是傳統(tǒng)化石燃料的理想替代。為應對全球氣候變化，滿足可持續(xù)發(fā)展的要求，世界各主要經(jīng)濟體均加快了低碳轉(zhuǎn)型進程，目前已有超過130個國家及地區(qū)提出制定碳中和目標，多數(shù)國家將在2030年實現(xiàn)中期減碳并于2050或者2060年實現(xiàn)碳中和。在碳中和的大背景下，世界各國加速尋求清潔能源的開發(fā)和利用。氫能是傳統(tǒng)化石燃料的理想替代，正逐步成為全球能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要載體之一。氫能特點：清潔環(huán)保，熱值高，安全性好，應用場景豐富。圖圖1：氫能優(yōu)勢與應用場景0101020203030404無污染氫氣燃燒過程無碳排放、無污染物產(chǎn)生氫氣是常見燃料中熱值最高的(143kJ/g)，是石油的約3倍，煤炭的4.5倍氫氣在發(fā)生泄露后極易擴散，爆炸下限濃度高于汽油和天然氣景豐富輸領(lǐng)域：氫燃料電池汽車交通運輸業(yè)排放占全球碳排放量的1/3。燃料電池車具有零排放、續(xù)航里程長等特點，是交運行業(yè)減碳的最佳選擇：分布式熱-電聯(lián)供系統(tǒng)氫氣供燃料電池發(fā)電，燃料電池發(fā)電產(chǎn)生熱量用于供暖與熱水供應域：氫儲能參與電網(wǎng)輔助氫儲能系統(tǒng)耦合風光等可再生能源參與電網(wǎng)削峰填谷、調(diào)峰調(diào)頻等作用煉鋼利用氫氣的高還原性，代替焦炭作為高爐還原劑，以避免鋼鐵生產(chǎn)中的碳排放請請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容全球碳中和推動氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展2021年我國氫氣產(chǎn)量達到3300萬噸，從當前的終端需求來看，90%以上用于工業(yè)領(lǐng)域，其中合成氨和合成甲醇對氫氣需求合計占比超過60%，煉廠用氫、煤化工等其他工業(yè)領(lǐng)域?qū)錃庑枨蟪^30%。中國氫能聯(lián)盟預計，在2060年碳中和情景下，我國氫氣的年需求量將增至1.3億噸左右，在終端能源消費中占比約為20%。其中，工業(yè)領(lǐng)域用氫占60%，約為7794萬噸，交通運輸領(lǐng)域占比31%，約為4051萬噸，建筑領(lǐng)域和電力領(lǐng)域合計占比約為9%。圖圖2：2021年氫氣下游需求結(jié)構(gòu)其他現(xiàn)代煤化工現(xiàn)代煤化工29%焦炭和蘭炭尾氣綜合利用煉廠用氫合成氨32%圖圖3：2060年氫氣下游需求結(jié)構(gòu)交通領(lǐng)域31%建筑領(lǐng)建筑領(lǐng)域4%電力領(lǐng)域5%工業(yè)領(lǐng)域60%資料來源：楊錚,田桂麗《我國氫氣市場分析及發(fā)展前景研判》[J]化學工業(yè)，2022第40卷第4期：51-57，國信證券經(jīng)濟研究所整理資料來源：中國氫能聯(lián)盟《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書2020》，國信證券經(jīng)濟研究所整理請請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容氫能儲運為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展重要環(huán)節(jié)氫儲運為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展痛點。氫的儲存-運輸環(huán)節(jié)處于氫能產(chǎn)業(yè)鏈中游，連接制氫和用氫端，我國氫能供需存在錯配，供給端我國氫氣資源“西富東貧，北多南少”而在需求方面呈現(xiàn)相反狀況，同時目前氫儲運環(huán)節(jié)存在成本高、儲氫難的問題，因而高效、低成本的氫氣儲運技術(shù)是大力發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的必要保障。成本高：氫氣儲運環(huán)節(jié)成本約占產(chǎn)業(yè)鏈所有環(huán)節(jié)的30%-40%。隨著降本訴求的不斷提升，儲運環(huán)節(jié)將成為氫能降本的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。儲運難：氫的儲存和運輸高度依賴技術(shù)進步和基礎設施建設，是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的難點。 圖4：氫能全產(chǎn)業(yè)鏈圖示資料來源：中國氫能聯(lián)盟《中國氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)手冊2020年版》、國信證券經(jīng)濟研究所整理請請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容儲氫——低溫液態(tài)儲氫低溫液態(tài)儲氫液態(tài)儲氫技術(shù)是采用低溫技術(shù)將氫氣冷卻到液化溫度(標準大氣壓下，-253℃)以下，以液體形式儲存在高度真空的絕熱容器中。優(yōu)點：質(zhì)量儲氫密度高(大于5%)，常溫常壓下液氫的密度為氣氫的845倍，適用于距離較遠、運輸量較大的場合缺點：成本高，能效低，存在泄露問題，每天損失可能達到1-2%；絕熱系統(tǒng)復雜。商業(yè)化應用情況?低溫液態(tài)儲氫技術(shù)目前美國、日本等已經(jīng)實現(xiàn)了大規(guī)模的商業(yè)應用，國內(nèi)應用最早起步于軍事、航天等領(lǐng)域。隨著近年來國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)興起，民用液氫領(lǐng)域現(xiàn)已匯聚中科富海、航天101所、國富氫能、鴻達興業(yè)等一批科研機構(gòu)和企業(yè)，在相關(guān)技術(shù)上屢獲重大突破；同時國家已發(fā)布液氫生產(chǎn)、貯存和運輸?shù)膰覙藴?，這使液氫民用有標可依，實現(xiàn)了我國液氫產(chǎn)業(yè)民用領(lǐng)域標準零突破，為液氫進入市場化發(fā)展提供重要支撐。圖圖5：低溫液態(tài)儲氫示例資料來源：中集安瑞科、搜狐財經(jīng)請請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容儲氫——有機液態(tài)儲氫圖6：有機液態(tài)儲氫有機液態(tài)儲氫(圖6：有機液態(tài)儲氫有機液態(tài)氫即利用某些不飽和有機物與氫氣進行可逆加氫和脫氫反應，實現(xiàn)氫的儲存與運輸，有機化合物以甲基環(huán)己烷(MCH)、二芐基甲苯(DBT)或十氫萘/萘酚為主。優(yōu)點：儲氫容量大，儲氫密度高(5-7.5wt%)，儲氫過程可逆。缺點：能耗高，設備費用高，脫氫反應溫度高，催化劑活性不穩(wěn)定。商業(yè)化應用情況?目前國外德國、日本等處于LOHC技術(shù)開發(fā)和應用的前列，參與企業(yè)包括日本千代田、德國HydrogeniousTechnologies等。國內(nèi)處于研究和示范階段，參與?目前示范應用場景包括交通領(lǐng)域(商用車、氫能船舶、鐵路機車)，分布式儲能和加氫站供氫等。資料來源：德國HydrogeniousTechnologies，國信證券經(jīng)濟研究所整理請請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容資料來源：李星國,《氫與氫能》,科學出版社,2022:93-95，國信證券經(jīng)濟研究所整理資料來資料來源：李星國,《氫與氫能》,科學出版社,2022:93-95，國信證券經(jīng)濟研究所整理資料來源：李星國,《氫與氫能》,科學出版社,2022:392-395，國信證券經(jīng)濟研究所整理甲醇載氫技術(shù)是指將一氧化碳與氫氣在一定條件下反應生成液體甲醇，作為氫能的載體進行利用。在一定條件下，甲醇可分解得到氫氣。優(yōu)點：儲氫密度高(12.5wt%)，儲存、運輸穩(wěn)定，材料來源廣泛，成本低缺點：環(huán)保、安全問題，存在效率損耗，催化劑技術(shù)有待突破商業(yè)化應用情況：可應用于商用車、船舶、無人機、加氫站，分布式儲，目前多以示范性項目推進。目前甲醇載氫參與企業(yè)包括中船七一二所、中石化、上海博氫新能源、廣東能創(chuàng)等。圖8：液氨儲氫圖示圖8：液氨儲氫圖示液氨，室溫下是一種無色，帶有強烈刺激性氣味的有毒液體，對氣態(tài)氨加壓或冷卻后得到液氨優(yōu)點：儲氫密度高(17.7wt%)，合成/分解技術(shù)成熟，儲存、運輸穩(wěn)定缺點：環(huán)保、安全問題，存在效率損耗，催化劑技術(shù)有待突破，氨分解制氫能耗高，設備要求高商業(yè)化應用情況：可應用于商用車、船舶、鐵路機車、加氫站，分布式儲能，目前多以示范性項目推進。目前液氨儲氫參與企業(yè)包括福大紫金氫能、輝豐石化與寶武清能等。請請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容儲氫——高壓氣態(tài)儲氫高壓氣態(tài)儲氫氣態(tài)儲氫技術(shù)通過高壓是將氫氣壓縮于高壓容器中，來實現(xiàn)氫氣的儲存，通常由鋼、鋁、碳/玻璃纖維、高分子材料等制成。優(yōu)點：壓力容器容易制造；制備壓縮氫的技術(shù)簡單；成本較低缺點：能耗高；安全性隱患高，加氫站成本高。商業(yè)化應用情況?高壓氣態(tài)儲氫技術(shù)成熟，應用廣泛。目前高壓氣態(tài)儲氫技術(shù)主要應用在運輸領(lǐng)域，加氫站和燃料電池車上均應用高壓儲氫瓶作為儲氫裝置。?加氫站通常使用純鋼制造的I型瓶和II型瓶(鋼制內(nèi)膽，纖維環(huán)向纏繞)，工作壓力在17.5-30MPa，體積較大。加氫站配置250kg的儲氫裝置成本約為170-200萬元以上，折合單位儲氫價格約為6000-8000元/公斤。?車載儲氫瓶主要分III型瓶和IV型瓶兩種。III型瓶壓強為35MPa，內(nèi)膽采用鋁合金/鋼，包裹材料為碳纖維或者混合碳/玻璃纖維復合材料。IV型瓶壓強為70MPa，內(nèi)膽采用聚合物(一般包括尼龍，高密度聚乙烯(HDPE)，PET聚酯塑料/PA聚酰胺)，外部包裹材料主要是碳纖維或者混合碳/玻璃纖維復合材料。國內(nèi)氫燃料電池汽車配備的儲氫罐主要以35MPa的Ⅲ型瓶為主，而70MPa的IV型高壓儲氫罐，國外已經(jīng)實應用，國內(nèi)尚未批準。在燃料電池車上應用的高壓儲氫瓶按照儲氫質(zhì)量折算，35MPa的單價3500-5000元/kg，70MPa的8000-10000元/kg。圖圖9：高壓氣態(tài)儲氫示例資料來源：海珀爾氫能，豐田官網(wǎng)，國信證券經(jīng)濟研究所整理請請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容儲氫——高壓氣態(tài)儲氫表表1：各種高壓氣態(tài)儲氫瓶、罐分類及特點I型瓶II型瓶III型瓶IV型瓶材質(zhì)壓強壓強(Mpa)17.5-2026-3030-7030-70重量體積(kg/L)0.9-1.30.6-1.00.35-1.00.3-0.8成成本低中等高高使用壽命15年15年15-20年15-20年加氫站應用場景燃應用場景等固定式儲氫請請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容儲氫——固態(tài)儲氫固態(tài)儲氫固態(tài)儲氫技術(shù)是通過物理或化學方式使氫氣與儲氫材料結(jié)合，來實現(xiàn)氫氣的儲存。從材料分類上有金屬合金、碳材料等。金屬氫化物合金又可細分為稀土系、鈦鐵/錳系、釩系和鎂系等。優(yōu)點：體積儲氫率高，安全性能高、能效高，加氫站成本相對較低。質(zhì)量密度低，鎂系質(zhì)量密度高，但放氫需要消耗大量熱，對熱交換裝置要求高；尚未達到產(chǎn)業(yè)化規(guī)模。商業(yè)化應用情況?固態(tài)儲氫從體積儲氫密度、安全性等因素考慮，是最具商業(yè)化發(fā)展前景的儲存方式之一。?固態(tài)儲氫目前在交通領(lǐng)域起步相對較早，氫能自行車、兩輪車、燃料電池叉車、加氫站均有示范項目；國內(nèi)企業(yè)如厚普股份也在開發(fā)車載固態(tài)儲氫瓶，目前鈦系儲氫裝置售價在2萬元/kg，未來希望通過規(guī)?；?固態(tài)儲氫在電力調(diào)峰領(lǐng)域也有示范項目，包括華電集團、云南電科院、有研科技集團等在四川瀘定、昆明、張家口建設了相關(guān)示范項目。?在備用電源領(lǐng)域，應用于數(shù)據(jù)中心、醫(yī)院、社區(qū)等工商業(yè)的示范項目。?在工業(yè)領(lǐng)域：目前化工上使用的是高壓儲氣罐，安全性存在挑戰(zhàn)、復雜度很高。而固態(tài)儲氫可以作為長期的儲存，減輕安全壓力；還可以實現(xiàn)工業(yè)副產(chǎn)氫凈化-儲運一體化。一輛儲運車可直接充裝和純化1.2噸氫氣，得到99.999%的高純氫，有效降低儲運成本。資料來源：九號公司，新氫動力，永安行官網(wǎng)，有研請請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容儲氫運氫——各類方式比較表2：不同氫儲運方式比較儲氫技術(shù)高壓氣態(tài)35MPa儲運氫高壓氣態(tài)70MPa儲運氫管道輸氫低溫液態(tài)儲運氫有機液態(tài)儲氫(甲基環(huán)己烷為例)甲醇載氫液氨儲氫稀土系合金固態(tài)儲運氫鈦鐵系合金固態(tài)儲運氫鎂基合金固態(tài)儲運氫儲氫質(zhì)量分數(shù)(%)3.05.5->17.7<7.6體積儲氫密度 (kg/立方米)23.5400.0970479996運輸方式長管拖車長管拖車管道運輸專用特種槽車，駁船專用特種槽車，駁船專用特種槽車，駁船專用特種槽車，駁船根據(jù)規(guī)模選擇固態(tài)儲氫車裝載量(KG/車)---360-4300---目前單車最大1200溫度(攝氏度)20200-253300-3502504002020205-290應用情況廣泛應用于國內(nèi)燃料電池車廣泛應用于海外，國內(nèi)有審批阻礙大規(guī)模、長距離運輸目前僅用于航天及軍事領(lǐng)域海外發(fā)展較快，國內(nèi)可應用于商用車、處于示范階段。主要船舶、無人機、應用場景包括商用車，加氫站，分布式氫能船舶，鐵路機車儲能，多以示范和加氫站等。性項目推進可應用于工業(yè)、氫能船舶和鐵路機車，加氫站，多以示范性項目推進示范項目持續(xù)改進項目示范持續(xù)改進國內(nèi)已推出鎂基固態(tài)自行車，氫儲能示范項目優(yōu)勢充、放氫速率快，發(fā)展應用成熟充、放氫速率快，發(fā)展應用成熟適用于大規(guī)模運輸，單位能耗較低體積比容量大，運輸裝載量大，氫純度高儲氫容量大，儲運方便，循環(huán)壽命長儲氫容量大，材料來源廣泛，成本低運輸穩(wěn)定氫平臺更低，動力學性能好成本低儲氫密度大，可快速充、放氫，運輸方便劣勢能耗高；安全性隱患高，加氫站成本高能耗高；安全性隱患高，加氫站成本高建設成本較高，設備要求高，成本高，國內(nèi)民用還未形成雜，需要高溫(300-環(huán)保、安全問題350℃)環(huán)保、安全問題，氨分解制氫能耗高成本高放氫動力學性能較弱熱交換較困難，鎂基合金固態(tài)儲能需要在較高溫度下進行請請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容不同輸氫方式儲運成本比較kgkg。當輸送距離為100km時，運氫成本僅為0.5元/kg。但管道運氫成本很大程度上受到需求端的影響，在當圖圖11：不同輸氫方式在不同運輸距離下的成本對比(元/kg)484542741963020MPa氣氫低溫液氫有機液態(tài)(MCH)鎂基固態(tài)儲氫管道輸氫501002003004005006007008009001000運輸距離(km)資料來源：張軒、樊昕曄等《氫能供應鏈成本分析及建議》[J]《化工進展》，2022年第41卷第5期:2364-2371，國信證券經(jīng)濟研究所測算；注：長管拖車、液氫槽罐車，固態(tài)儲氫車百公里耗油25L，柴油價格7元/L，電價0.6元/kWh，過路費用0.6元/km，保養(yǎng)費用為0.3元/km，每車配備兩名司機，裝卸氫過程各需一名操作人員，人工費用為10萬元/年；管道輸氫建設成本基于濟源-洛陽氫氣管道項目測算。請請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容第第二章低溫液態(tài)儲氫產(chǎn)業(yè)鏈分析請請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容國內(nèi)低溫液氫項目積極推進氫產(chǎn)能分別超過c00\80\卜0(噸\天)，為全球前三大市場。國內(nèi)液氫產(chǎn)能約?(噸\天)，主要服務于國內(nèi)航空航天領(lǐng)域。據(jù)不完全統(tǒng)計，近年來國內(nèi)規(guī)劃中的液氫項目達到十余項，國企、民企、外企都表現(xiàn)出市場積極性。若規(guī)劃的氫液化項目如期落地，國內(nèi)液氫產(chǎn)能將在幾年內(nèi)超過卜?0噸\天，有望超過加拿大成為全球第二大液氫市場。.國富氫能、中科富海、航天六院卜0卜所等企業(yè)為主要供應氫液化系統(tǒng)企業(yè)。而在液氫工廠運營方面，國內(nèi)參與企業(yè)包括齊魯氫能、中科富海、嘉華能源、鴻達興業(yè)等。表3：部分國內(nèi)低溫液氫工廠項目及設備供應方液化系統(tǒng)供應方液氫工廠項目經(jīng)營者所在城市液氫工廠產(chǎn)量(噸/天)建設時間華久新能源(河南)洛陽8.?S0Sc年投產(chǎn)齊齊魯氫能(山東)淄博S0SS年開工中科昊海阜陽S0SS年投產(chǎn)中科富海北京己S0SS年投產(chǎn)中中建航天嘉化能源隴西嘉興SS0SS年開工航天六院101所鴻鴻達興業(yè)烏海--SS0S0年投產(chǎn)--空氣產(chǎn)品久泰(內(nèi)蒙古)呼和浩特c0cS0SS年開工空氣化工產(chǎn)品海鹽c0cS0SS年投產(chǎn)中中石化巴陵石化、湖南核電岳陽?0S0Sc年投產(chǎn)-河北旭陽河北旭陽定州卜資料來源：孫瀟，朱光濤，裴愛國，《氫液化裝置產(chǎn)業(yè)化與研究進展》[J].化工進展,2023,42(3):1103-1117；張振揚，解輝《液氫的制、儲、運技術(shù)現(xiàn)狀及分析》[J].《可再生能源》023(3):298-305，國信證券經(jīng)濟研究所整理請請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容液氫儲運氫液化液氫儲罐氫氣壓縮機液氫槽罐車車載液氫系統(tǒng)其他9%$7.05$1.94$0.61資本開支46%$2.86能源消耗45%液氫儲運氫液化液氫儲罐氫氣壓縮機液氫槽罐車車載液氫系統(tǒng)其他9%$7.05$1.94$0.61資本開支46%$2.86能源消耗45%$1.64?液氫產(chǎn)業(yè)鏈主要包括氫液化、液氫儲運和液氫加注環(huán)節(jié)。?氫液化：目前大型的液氫工廠普遍采用液氮預冷型Claude系統(tǒng)，液化流程中主要用到壓縮機、換熱器、低溫透平膨脹機、正-仲氫轉(zhuǎn)換器以及節(jié)流閥等設備。?液氫儲運：低溫液氫的存儲技術(shù)關(guān)鍵在于液氫儲罐，根據(jù)其使用形式可分為固定式和移動式，大型的固定式儲罐一般都采用球型，中小型的液氫儲罐普遍采用立式或臥式的圓柱形。移動式液氫儲罐廠采用臥式圓柱。國產(chǎn)化方面，目前我國已經(jīng)完全具備了生產(chǎn)液氫貯罐的能力。?液氫加注：液氫泵是提高能效、降低成本并適用于液氫產(chǎn)業(yè)市場化和大規(guī)模應用的關(guān)鍵核心設備。目前國內(nèi)液氫泵正在進行國產(chǎn)化替代。?美國能源部給出的液氫產(chǎn)業(yè)鏈成本結(jié)構(gòu)顯示氫氣液化占低溫液氫全產(chǎn)業(yè)鏈成本30%-40%。在液氫工廠50噸/天液化生產(chǎn)供應量下，液氫全產(chǎn)業(yè)鏈成本為9.84美元/kg·H2，其中氫氣液化為3.1美元/kg·H2，占比31.5%，在液氫工廠100噸/天液化供應量下，液氫全產(chǎn)業(yè)鏈成本為7.05美元/kg·H2，其中氫氣液化為2.86美元/kg·H2，占比40.5%，其中，氫氣液化環(huán)節(jié)，資本開支占成本46%，能源消耗占45%。在供應量加大條件下，液氫全產(chǎn)業(yè)鏈成本顯著得到下降。圖圖12：低溫液氫全產(chǎn)業(yè)鏈梳理液氫加注液氫加注氫液化系統(tǒng)液氫儲運設備液氫加注關(guān)鍵設備氫液化系統(tǒng)液氫儲運設備液氫液氫泵透平膨脹機透平膨脹機換熱換熱器正正仲氫轉(zhuǎn)化器節(jié)節(jié)流閥資料來源：李星國,《氫與氫能》,科學出版社,2022:191-203，國信證券經(jīng)濟研究所整理圖圖13：液氫全產(chǎn)業(yè)鏈成本結(jié)構(gòu)(美元/kgH2)氫氣制取氫氣液化液氫運輸液氫加注$9.84$3$3.76$0.68$3.10$2.30100噸/天50噸/天100噸/天資料來源：美國能源部，國信證券經(jīng)濟研究所整理，注：50噸/天與100噸/天為液氫工廠單日氫液化產(chǎn)量，在加注環(huán)節(jié)上50噸/天液化產(chǎn)量選用400kg/天規(guī)模加氫站，100噸/天液化產(chǎn)量選用1000kg/天規(guī)模加氫站。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容國富氫能中科富海嘉化能源???氫液化系統(tǒng)液氫加氫設備液氫工廠國富氫能?中科富海?中科清能?航天101所鴻達興業(yè)齊魯氫能蜀道裝備中泰股份航天101所??氫液化液氫加注液氫儲運國富氫能中科富海嘉化能源???氫液化系統(tǒng)液氫加氫設備液氫工廠國富氫能?中科富海?中科清能?航天101所鴻達興業(yè)齊魯氫能蜀道裝備中泰股份航天101所??氫液化液氫加注液氫儲運液氫儲運設備液氫加氫設備液化裝置儲罐縮機泵槽罐車脹機蜀道裝備厚普股份???中科富海?國富氫能?航天101所統(tǒng)器轉(zhuǎn)化器中泰股份杭氧股份冰輪環(huán)境?國富氫能?奧揚科技?致遠新能??中集安瑞科?航天晨光圖圖14：低溫液氫全產(chǎn)業(yè)鏈梳理??國富氫能?中科富海?蜀道裝備?航天101所?厚普股份雪人股雪人股份杭氧股份冰輪環(huán)境豐電金凱威?中集安瑞科中集安瑞科致遠新能國富氫能中科富海航天101所?未勢能源未勢能源富瑞特裝京城股份?資料來源：國富氫能、中科富海、蜀道裝備、冰輪環(huán)境等各公司官網(wǎng)，國信證券經(jīng)濟研究所整理請請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容資料來源：國家電投集團氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心《氫能百問》資料來源：國家電投集團氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心《氫能百問》,中國電力出版社,2022:89-90，國信證券經(jīng)濟研究所整理Hampson系統(tǒng))、帶膨脹機的氫液化循環(huán)(Claude系統(tǒng))、氦制冷氫液化循環(huán)和磁制冷液化循環(huán)。?目前世界上運行的大型液化裝置多數(shù)采用帶膨脹機的氫液化循環(huán) (Claude系統(tǒng))，小型液化裝置多數(shù)采用氦制冷液化循環(huán)和節(jié)流液化循環(huán)。?氫液化原理：常壓常溫的氫氣經(jīng)壓縮機壓縮，并經(jīng)換熱器降溫后實現(xiàn)等溫壓縮，然后再經(jīng)液氮預冷并經(jīng)換熱器E1降溫后成為兩部分氣體：1)一部分氣體連續(xù)經(jīng)過換熱器E2和換熱器E3降溫并通過節(jié)流閥等焓膨脹降溫，部分氫氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w從儲液罐排除，未液化的部分氣體經(jīng)過換熱器E3再次進入熱力循環(huán)；2)另一部分在膨脹機中等熵膨脹降溫與換熱器中E3復熱氫氣匯合進入熱力循環(huán)。?膨脹機膨脹制冷不僅效果好，膨脹機輸出的能量還可以補充系統(tǒng)消耗的能量，所以帶膨脹機的液化循環(huán)單位能耗較低。帶膨脹機的液化循環(huán)系統(tǒng)的工作壓力為3~4MPa，遠低于節(jié)流液化循環(huán)的工作壓力，使系統(tǒng)更安全。故目前在氫液化中的應用最為廣泛。 圖15：帶膨脹機的氫液化循環(huán)(液氮預冷型Claude系統(tǒng))請請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容氫液化原理——正仲氫轉(zhuǎn)化?將常溫氫氣液化要移除三部分的熱量：1)常溫氫氣冷卻至沸點散發(fā)的熱量；2)氫氣冷凝液化所釋放的熱量；3)正仲氫轉(zhuǎn)化釋放的熱量。氫分子由兩個氫原子組成，但兩個原子核自旋方向不同，存在著正、仲兩種狀態(tài)。兩個原子核自旋方向相同的是正氫，兩個原子核自旋方向相反的是仲氫。常溫的氫氣穩(wěn)定狀態(tài)含75%正氫和25%仲氫。隨溫度降低仲氫濃度增加，穩(wěn)定的液氫仲氫濃度為99.8%。?把常溫的氫氣液化后生成的是液態(tài)正常氫，是一種不穩(wěn)定狀態(tài)。液態(tài)正常氫會自發(fā)地發(fā)生正態(tài)到仲態(tài)轉(zhuǎn)化，直到相應溫度下的平衡氫。氫的正到仲轉(zhuǎn)化是放熱反應，如果把液態(tài)正常氫直接裝入儲氣罐，盡管儲氣罐是絕熱的，液氫正到仲轉(zhuǎn)化放出的熱量會使液氫沸騰蒸發(fā)，蒸發(fā)的氫氣只能放空。因而在氫液化循環(huán)中會設置正仲氫轉(zhuǎn)化器和催化劑(通常為水合氧化鐵)以實現(xiàn)正仲氫轉(zhuǎn)化。圖圖16：正氫與仲氫資料來源：AmjadRiazet，《Significanceofortho-parahydrogenconversionintheperformanceofhydrogenliquefactionprocess》InternationalJournalofHydrogenEnergy,2023(8):26568-26582，國信證券經(jīng)濟研究所整理圖圖17：氫液化裝置與正仲氫轉(zhuǎn)化器資料來源：刁希文《寬溫區(qū)多模式的正仲氫催化轉(zhuǎn)化性能測試平臺設計和分析研究》中國科學技術(shù)大學碩士論文，2022:21-31，國信證券經(jīng)濟研究所整理請請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容氫液化產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向——降低系統(tǒng)綜合能耗?液氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展核心在于規(guī)模效應，當規(guī)模擴大時，氫液化的能耗和單位成本將顯著降低，液氫達到足夠的規(guī)模后將更具經(jīng)濟性。據(jù)《中國能源報》報道，液化規(guī)模為5噸/天及以下時，氫液化的綜合能耗將超過15kWh/kg·H2；當液化規(guī)模達到10-30噸/天時，氫液化的綜合能耗約為9-14kWh/kg·H2；當液化規(guī)模擴大至150噸/天，氫液化能耗可降低至6kWh/kg·H2。?中科富海于2023年3月實現(xiàn)5TPD氫液化系統(tǒng)下線，并于6月通過1.5TPD氫液化系統(tǒng)鑒定，液化率達到1590kg/day，綜合單位能耗為15.1kWh/kg·H2。國富氫能已具備8-30TPD氫液化系統(tǒng)供應能力，能耗為9-14kWh/kg·H2。 圖18：中科富海5噸/天氫液化系統(tǒng) 圖19：國富氫能10噸/天氫液化系統(tǒng)整理資料來源：全球氫能，國信證券經(jīng)濟研究所整理請請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容圖21：透平膨脹機 圖20：氫氣壓縮機氫液圖21：透平膨脹機 圖20：氫氣壓縮機?目前國內(nèi)液氫產(chǎn)業(yè)氫氣壓縮機與換熱器基本已經(jīng)實現(xiàn)國產(chǎn)化，透平膨脹機和正仲氫轉(zhuǎn)化器等設備國產(chǎn)化仍需攻克難點。?氫氣壓縮機：壓縮機通常用于對氫氣/氦氣加壓，以達到后續(xù)制冷的要求，壓縮機是氫液化裝置中耗能最大的設備，大量研究致力于提升壓縮機效率和可靠性，壓縮機目前已實現(xiàn)國產(chǎn)化，國內(nèi)的供應商主要包括杭氧股份、冰輪環(huán)境、雪人股份、豐電金凱威等。?換熱器：在氫液化裝置中，多流道釬焊鋁板翅式換熱器被用來在冷流體和熱流體之間傳熱，其主要優(yōu)點是與低溫工質(zhì)相容性好、比表面積高(>2000m2/m3)、壓降低以及溫差小。國內(nèi)液氫換熱器生產(chǎn)企業(yè)包括中泰股份，冰輪環(huán)境，杭氧股份等。?透平膨脹機：小型氫液化裝置(≤5噸/天)通常采用氦透平膨脹機，大型氫液化裝置通常采用氫透平膨脹機。透平膨脹機工作溫度低，轉(zhuǎn)速高，性能影響因素較多，研制難度較大。國外德國林德集團、美國空氣產(chǎn)品公司和法國液化空氣集團已掌握成熟的氫/氦透平膨脹機技術(shù)，國內(nèi)氫/氦低溫透平膨脹機的研制起步較晚，目前北京航天六院101所、中科富海和國富氫能等企業(yè)或機構(gòu)具備自主知識產(chǎn)權(quán)并開發(fā)出相關(guān)產(chǎn)品。?正仲氫轉(zhuǎn)化器：目前國內(nèi)自主研發(fā)正仲氫轉(zhuǎn)化器的機構(gòu)包括北京航天試驗技術(shù)研究所等。圖圖22：翅板式換熱器NeumanEsser資料來源：Linde，國信證券經(jīng)濟研究所整理資料來源：Linde，國信證券經(jīng)濟研究所整理請請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容液氫儲存與絕熱方式?低溫液氫的存儲技術(shù)關(guān)鍵在于液氫儲罐。液氫儲罐有多種類型，根據(jù)其使用形式可分為：1)固定式：常用的包括球形儲罐和圓柱形儲罐，2)移動式：移動式液氫儲罐廠采用臥式圓柱形，結(jié)構(gòu)、功能與固定式液氫儲罐并無明顯差別，但需具有一定抗沖擊強度，以滿足運輸過程中的速度要求。?不同容積儲罐采用不同絕熱方式：目前主要包括高真空絕熱、高真空多層絕熱、真空粉末絕熱、和堆積絕熱等絕熱方式。?國內(nèi)液氫儲罐研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)包括國富氫能、中科富海、航天六院101所、蜀道裝備、厚普股份、致遠新能和中集安瑞科旗下中集圣達因等公司。圖圖23：真空絕熱儲罐結(jié)構(gòu)圖示表4：不同容積儲罐與絕熱方式絕熱方式絕熱方式特點特點高真空絕熱 (適用小型儲罐)具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、熱容量小等優(yōu)點，適用于小型液氫以及少量短期的液氫儲存高真空多層絕熱絕熱性能好，重量輕，預冷損失小，可應用于液氫的長期儲存和運輸設備，但制造成本高，抽空工藝復雜，難以對復雜形狀絕熱；真空粉末絕熱 (適用中大型儲罐)要求的真空度不高，而絕熱性能好，因此廣泛用于中大型低溫液體儲存，其缺點則是要求絕熱夾層的間距大，結(jié)構(gòu)復雜而笨重堆積絕熱 (適用大型儲罐)廣泛應用于大型液氧、液氮、液氫儲存以及特大型液氫儲罐中，其顯著特點是成本低，無需真空罩，易用于不規(guī)則形狀，但絕熱性能稍遜一籌資料來源：李星國,《氫與氫能》,科學出版社,2022:196-200，國信證券經(jīng)濟研究所整理表表5：多層絕熱液氫儲罐結(jié)構(gòu)成本拆分(罐體質(zhì)量101kg)液液氫儲罐部件成本比例閥門、配件、管道成本22%泵外殼系統(tǒng)外殼系統(tǒng)BOPBOP應急系統(tǒng)多層絕熱系統(tǒng)多層絕熱系統(tǒng)系系統(tǒng)框架8%汽化器5%汽化器加加氫與控制成本4%系統(tǒng)組裝與檢查成本系統(tǒng)組裝與檢查成本系系統(tǒng)內(nèi)襯3%傳感器與指示器成本傳感器與指示器成本真空泵系真空泵系統(tǒng)StrategicAnalysisInc證券經(jīng)濟研究所整理請請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容車載液氫供氫系統(tǒng)?大儲氫量，長續(xù)航。車載液氫供氫系統(tǒng)方面，以液氫作為燃料可以攜帶更多的推進能量以保證長續(xù)航要求。2023年4月未勢能源推出“木星”車載液氫儲氫系統(tǒng)，單瓶儲氫質(zhì)量高達80kg以上，液氫系統(tǒng)質(zhì)量儲氫密度≥8wt%，續(xù)航里程超1000km，5月奧揚科技推出1200L液氫瓶，儲氫密度≥10%wt，儲氫量75kg，續(xù)航里程750km。對比高壓氣態(tài)儲氫瓶來看，整體液態(tài)儲氫瓶儲氫密度大，1200L液氫儲氫瓶續(xù)航里程接近于8個70Mpa下270L(2160L)高壓儲氫瓶的續(xù)航里程，更適合于長距離運輸，且當儲氫量容量相等時，裝載液氫瓶的運輸車裝載質(zhì)量更輕。?從車載液氫供氫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來看，關(guān)鍵部件主要包含絕熱層，溫度控制器，安全閥，節(jié)流閥，換熱器等。表6：低溫液氫瓶與高壓儲氫瓶對比項目液氫儲氫瓶35Mpa高壓儲氫瓶70Mpa高壓儲氫瓶理論體積儲氫密度70g/L23.5g/L40g/L單個儲氫瓶容量1200L270L270L儲氫瓶組1個6-8個6-8個總?cè)萘?200L1620-2160L1620-2160L總儲氫量84kg38-51kg65-86kg續(xù)航里程840km380-510km650-860km資料來源：奧揚科技，全球氫能，注：液態(tài)儲氫瓶容量參考奧揚科技產(chǎn)品性能，高壓氣態(tài)儲氫瓶選用270L圖圖24：未勢能源車載液氫供氫系統(tǒng)資料來源：未勢能源，國信證券經(jīng)濟研究所整理圖圖25：車載液氫供氫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)容量對比容量對比，國信證券經(jīng)濟研究所整理及測算請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容液氫泵是液氫加氫站建設核心設備?目前，全球加氫站主要形式為高壓氣態(tài)和液氫，截至2022年底全球已投運加氫站數(shù)量超過800座，其中液氫加氫站全球占比約30%，主要集中在美國、歐洲、國內(nèi)目前建設一座500kg/天的加氫站成本為700-1200萬元。?加氫站組成結(jié)構(gòu)方面，以日本有明液氫加氫站為例，液氫加氫站內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括液氫儲罐，液氫泵，蒸發(fā)器，蓄壓器和分配器等。?液氫泵是提高能效、降低成本并適用于液氫產(chǎn)業(yè)市場化和大規(guī)模應用的關(guān)鍵核心設備。國際上掌握高壓液氫泵技術(shù)的企業(yè)主要包括美國ACD公司，德國林德公司和法國Cryostar公司。國內(nèi)部分公司和科研院所開展了對高壓液氫泵的研制，正在進行國產(chǎn)化替代。表表7：液氫加氫站結(jié)構(gòu)(日本有明加氫站)液液氫加氫站部件規(guī)格10000L10000L內(nèi)容積液液氫泵500Nm3/h，排氣壓力40MPA蒸發(fā)器蒸發(fā)能力500Nm3/h，空溫式鋁制散熱片蓄壓器蓄壓器80Lx4罐，壓力40MPA分配器液氫：0.5MPA，壓縮氫25/35MPA資料來源：李星國,《氫與氫能》,科學出版社,2022年:203-表表8：海外加氫站建設成本(2014)高壓氣態(tài)加氫站高壓氣態(tài)加氫站液氫加氫站總投資額(萬單位投資額總投資額單位投資額美元)(萬美元/天)(萬美元)(萬美元/天)加氫量(kg/天)1001391.3990.30.9300.430.514002043440004103440004100.41資料來源：QINN，BROOKERP，SRINIVASANS.《Hydrogenfuelingstationsinfrastructure》,Orlando：UniversityofCentral 圖26：液氫泵資料來源：美國ACD，國信證券經(jīng)濟研究所整理請請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容低溫液氫產(chǎn)業(yè)鏈公司梳理表表9：低溫液氫產(chǎn)業(yè)鏈公司梳理公司/機構(gòu)公司介紹涉及液氫產(chǎn)品/業(yè)務國富氫能公司專業(yè)從事氫能“制儲運加用”裝備的設計、制造與技術(shù)服務，是國內(nèi)領(lǐng)先的氫能裝備全產(chǎn)業(yè)鏈整體解決方案供應商。氫液化：透平膨脹機，氫液化系統(tǒng)，液氫工廠液氫儲運：液氫儲罐，車載液氫系統(tǒng)液氫加注：液氫加氫設備中科富海公司是一家低溫裝備制造商，以發(fā)展低溫工程與制冷技術(shù)為基礎，重點開發(fā)低溫系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)品。氫液化：透平膨脹機，氫液化系統(tǒng)，液氫工廠液氫儲運：液氫儲罐液氫加注：液氫加氫設備航天科技集團六院101所航天六院101所是國內(nèi)最早進行航天氫能利用技術(shù)研究的機構(gòu)，從20世紀60年代起便從事液氫生產(chǎn)和應用技術(shù)研究。氫液化：透平膨脹機，氫液化系統(tǒng)，液氫工廠液氫儲運：液氫儲罐液氫加注：液氫加氫設備蜀道裝備(300540.SZ)公司主營業(yè)務是為客戶提供天然氣液化與液體空分工藝包及處理裝置。氫液化：氫液化系統(tǒng)液氫儲運：液氫儲罐液氫加注：液氫加氫設備冰輪環(huán)境(000811.SZ)公司從事低溫冷凍設備、中央空調(diào)設備、節(jié)能制熱設備及應用系統(tǒng)集成、工程成套服務、智慧服務。氫液化：氫氣壓縮機，換熱器杭氧股份(002430.SZ)公司產(chǎn)品主要包括成套空氣分離設備及部機、石化設備和各類氣體產(chǎn)品。氫液化：氫氣壓縮機，換熱器雪人股份(002639.SZ)公司是一家以制冰、儲冰、送冰設備及制冰系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,以及冷水設備、冷凍、冷藏、空調(diào)、環(huán)保等制冷相關(guān)產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)及銷售為主要業(yè)務的公司。氫液化：氫氣壓縮機中泰股份(300435.SZ)公司主營業(yè)務為深冷技術(shù)的工藝開發(fā)、設備設計、制造和銷售,主要產(chǎn)品有板翅式換熱器、冷箱和成套裝置。氫液化：換熱器，氫液化系統(tǒng)鴻達興業(yè)(002002.SZ)公司擁有“氫能源、新材料、大環(huán)保和交易所”四大產(chǎn)業(yè)體系，形成較為完善的一體化循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈。氫液化：液氫工廠，國信證券經(jīng)濟研究所整理請請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容低溫液氫產(chǎn)業(yè)鏈公司梳理公司/機構(gòu)表10：低溫液氫產(chǎn)業(yè)鏈公司梳理公公司介紹涉及液氫產(chǎn)品/業(yè)務嘉化能源(600273.SH)公司的主要產(chǎn)品為包括蒸汽、脂肪醇(酸)、磺化醫(yī)藥系列產(chǎn)品和氯堿、硫酸等。氫液化：液氫工廠厚普股份(300471.SZ)公司主營業(yè)務為天然氣加注成套設備/氫能成套設備的研發(fā)、生產(chǎn)和集成；清潔能源領(lǐng)域及航空零部件領(lǐng)域核心零部件的研發(fā)和生產(chǎn)；天然氣和氫能源等相關(guān)工程的EPC；智慧物聯(lián)網(wǎng)信息化集成監(jiān)管平臺的研發(fā)、生產(chǎn)和集成；以及覆蓋整個產(chǎn)業(yè)鏈的專業(yè)售后服務。液氫儲運：液氫儲罐液氫加注：液氫加氫設備富瑞特裝(300228.SZ)公司專業(yè)從事液化天然氣(LNG)的液化、儲存、運輸及終端應用全產(chǎn)業(yè)鏈裝備制造及提供一站式整體技術(shù)解決方案。液氫儲運：車載液氫系統(tǒng)京城股份(600860.SH)公司的主營業(yè)務為氣體儲運裝備制造，主要產(chǎn)品有車用液化天然氣(LNG)氣瓶、車用壓縮天然氣(CNG)氣瓶、鋼質(zhì)無縫氣瓶、焊接絕熱氣瓶、碳纖維全纏繞復合氣瓶、ISO罐式集裝箱、低溫儲罐、燃料電池用鋁內(nèi)膽碳纖維全纏繞復合氣瓶、LNG加氣站設備等。液氫儲運：車載液氫系統(tǒng)致遠新能(300985.SZ)公司主營業(yè)務為車載LNG供氣系統(tǒng)、船用LNG燃料供氣系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。液氫儲運：液氫儲罐，車載液氫系統(tǒng)航天晨光(600501.SH)公司主營業(yè)務是航天及民用專用汽車系列產(chǎn)品、波紋管類系列產(chǎn)品的研制開發(fā)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營銷售液氫儲運：液氫運輸槽車和液氫輸送管閥系統(tǒng)中集安瑞科(03899.HK)公司能源裝備部從事制造及銷售多類型用作儲存、輸送、加工及配送天然氣的設備以及為天然氣行業(yè)提供設計、采購及安裝施工服務業(yè)務。化工裝備部從事制造及銷售多類化學液體及化學氣體的儲運裝置業(yè)務，例如罐式集裝箱。液態(tài)食品裝備部從事不銹鋼儲罐之工程、制造及銷售以及提供設計、采購及安裝施工服務業(yè)務。液氫儲運：液氫儲罐，液氫運輸槽車未勢能源公司主要從事燃料電池系統(tǒng),燃料電池堆,儲氫系統(tǒng),電堆膜電極等研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。液氫儲運：車載液氫系統(tǒng)豐電金凱威公司產(chǎn)品覆蓋制氫原料氣壓縮機、氫氣充裝壓縮機、加氫站壓縮機，能為氫能行業(yè)提供全套壓縮氣體解方案。氫液化：氫氣壓縮機資料來源：嘉化股份，厚普股份、富瑞特裝、京城股份、致遠新能、航天晨光、中集安瑞科公司公告，未勢能源、豐電金凱威官網(wǎng)，國信證券經(jīng)濟研究所整理請請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容第第三章有機液態(tài)儲氫分析請請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容圖27：有機液態(tài)儲氫原理示意圖圖27：有機液態(tài)儲氫原理示意圖?有機液態(tài)儲氫(LOHC)技術(shù)是一種新型、高儲氫密度的儲氫技術(shù)，在氫氣大規(guī)模儲運和跨洋運輸與國際氫貿(mào)易方面有著很好的發(fā)展?jié)摿ΑＦ湓硎墙柚承┫N、炔烴或芳香烴等不飽和液體有機物和氫氣的可逆反應、加氫反應實現(xiàn)氫的儲存，借助脫氫反應實現(xiàn)氫的釋放，質(zhì)量儲氫密度在5%-7.5%，儲氫量大，儲氫材料為液態(tài)有機物，可以實現(xiàn)常溫常壓運輸，方便安全。?有機液體儲氫技術(shù)的工作原理可分為加氫和脫氫環(huán)節(jié)：1)加氫：氫氣通過催化反應被加到液態(tài)儲氫載體中，形成可在常溫常壓條件下穩(wěn)定儲存的儲氫有機液體；2)脫氫：有機液體在一定溫度條件下發(fā)生催化脫氫反應，反應產(chǎn)物經(jīng)氣液分離后，氫氣輸送至用氫端。?目前國內(nèi)外研究較多的有機儲氫載體有環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷(MCH)、十氫化萘、二芐基甲苯、十二氫-N-乙基咔唑(12H-NEC)等。隨著有機液體儲氫技術(shù)的不斷發(fā)展，甲基環(huán)己烷體系、乙基咔唑體系和二芐基甲苯體系逐步體現(xiàn)商業(yè)化潛力。表表11：不同有機液態(tài)儲氫路線比較儲氫介質(zhì)化學組成質(zhì)量儲氫密度脫氫介質(zhì)脫氫溫度(℃)環(huán)己烷苯300-320甲基環(huán)己烷300-350十二氫-乙基咔唑C14H25N5.8%乙基咔唑170-200反式十氫化萘C10H187.29%萘300-340十八氫二芐基甲苯C21H386.2%二芐基甲苯260-310八氫二甲基吲哚C10H19N5.76%二甲基吲哚170-200資料來源：南通久格官網(wǎng)，國信證券經(jīng)濟研究所整理社,2022:99-101，國信證券經(jīng)濟研究所整理請請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容有機液態(tài)儲氫應用項目梳理?有機液態(tài)儲氫技術(shù)憑借儲氫量大，儲運、維保安全方便且可多次循環(huán)使用的特點，可應用于跨季節(jié)儲存以及大規(guī)模、長距離運輸。?海外方面，有機液態(tài)儲氫技術(shù)發(fā)展較早，已形成遠洋貿(mào)易運輸。日本千代田公司建立了甲苯-甲基環(huán)己烷示范工程，利用該技術(shù)實現(xiàn)了澳大利亞至日本川崎的長距離氫氣運輸；德國HydrogeniousTechnologies公司主要技術(shù)為二芐基甲苯，目前已在德國多馬根建立起工業(yè)級有機液態(tài)儲氫工廠，項目將供應歐洲工業(yè)及交通領(lǐng)域。?國內(nèi)技術(shù)起步稍晚，目前多處于示范項目為主，已在加氫站、建筑供熱、工業(yè)領(lǐng)域推進有機液態(tài)儲氫應用。表表12：部分有機液態(tài)儲氫應用項目梳理企業(yè)/機構(gòu)地點項目名稱應用場景國內(nèi)項目中國化學、武漢氫陽能源上海金山上海有機液態(tài)儲氫加住一體化及氫能綜合利用項目加氫站供氫中氫源安北京北京市石景山區(qū)純氫供熱項目建筑供熱秦創(chuàng)原創(chuàng)新促進中心陜西彬州年產(chǎn)22000噸有機液體儲氫材料項目工業(yè)用氫海外項目日本千代田德國HydrogeniousTechnologies日本川崎德國多馬根90MW商用氫氣發(fā)電站建設項目工業(yè)級有機液態(tài)儲氫工廠項目電網(wǎng)工業(yè)/交通資料來源：全球氫能，中國化學公司公告，李星國,《氫與氫能》,科學出版社,2022:591-594，國信證券經(jīng)濟研究所整理請請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容有機液態(tài)儲氫公司梳理?從國內(nèi)有機液態(tài)儲氫公司技術(shù)來看，主要以乙基咔唑類、甲基環(huán)己烷類以及二芐基甲苯類為主。?從國內(nèi)公司項目及產(chǎn)品來看，目前以武漢氫陽能源、南通久格、青島海望、陜西氫易能源、陜西御氫、中船七一二所等為代表的企業(yè)及機構(gòu)已經(jīng)開發(fā)出有機液態(tài)儲氫材料，儲氫/脫氫裝機，車載供氫系統(tǒng)以及加氫裝置，產(chǎn)業(yè)化整體推進中。表13：有機液態(tài)儲氫技術(shù)公司及業(yè)務梳理公司/機構(gòu)有機液態(tài)儲氫技術(shù)具體項目/產(chǎn)品/應用武漢氫陽能源乙基咔唑，二甲基吲哚有機液態(tài)儲氫材料，儲氫/脫氫裝置，車載有機液氫供氫系統(tǒng)金宏氣體(688106.SH)芐基甲苯和二芐基甲苯有機液態(tài)儲氫材料中國化學(601117.SH)甲苯-甲基環(huán)己烷有機液態(tài)儲氫/脫氫裝置，儲氫加氫一體化裝置南通久格甲苯-甲基環(huán)己烷有機液態(tài)儲氫材料，儲氫/脫氫裝置。青島海望乙基咔唑有機液態(tài)儲氫裝置，加氫裝置和解決方案。陜西氫易能源芳雜環(huán)化合物有機液態(tài)儲氫材料，配套催化劑，儲氫/脫氫裝置陜西御氫氫能源-有機液態(tài)儲氫裝置中船七一二所-車載有機液氫供氫裝置、加氫裝置資料來源：武漢氫陽能源、南通久格、青島海望、氫易能源、陜西御氫、中船七一二所官網(wǎng)，金宏氣體，中國化學公告，專利之星，國信證券經(jīng)濟研究所整理請請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容第第四章總結(jié)請請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內(nèi)容總結(jié)?低溫液態(tài)儲氫和有機液態(tài)儲氫均具備儲氫容量大，儲運安全等特點，是大規(guī)模長距離氫儲運的理想方案，目前產(chǎn)業(yè)化持續(xù)推進中。?低溫液氫產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)：蜀道裝備、冰輪環(huán)境、杭氧股份、雪人股份、中泰股份、厚普股份、富瑞特裝、致遠新能，京城股份，航天晨光，鴻達